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随着经济的快速发展,工农业生产和人类活动强度的不断增大,土壤和地下水污染问题日益突出。土壤和地下水的有机污染具有持久性、隐蔽性、复杂性和难以治理性等特点,受到国内外科研人员和政府的高度关注。本文选取挥发性不同的三种有机污染物甲苯、甲基叔丁基醚(MTBE)和十溴联苯醚(BDE-209)为代表采用风险熵值法对其污染场地进行生态风险评估,并针对目前我国污染场地标准缺失的问题,计算出三种有机物在地表水和土壤中的急性基准值(CMC)和慢性基准值(CCC),以CMC作为修复目标的参考值。针对地下水循环井技术(GCW)仅对挥发性和半挥发性有机物处理效果较好,且存在修复后的拖尾现象等特点,本文将电修复技术(EK)与GCW联合,研究了EK-GCW对有机污染场地的修复效果及对拖尾现象的改善,并初步探讨了强化自然衰减对目标污染物修复效果的影响。主要结论如下:(1)目标污染物的风险评估与基准值的计算采用风险熵值法对我国8个地区的地表水、12个地区土壤进行了初步风险评估。计算出甲苯、MTBE和BDE-209在我国地表水中急性水质基准值(CMC)分别为4.70 mg/L、97.50 mg/L和4.74×10-7mg/L;慢性水质基准值(CCC)分别为0.14 mg/L、1.70 mg/L和9.47×10-10 mg/L。土壤中CMC值分别为1.00 mg/kg、87.80 mg/kg和1.00mg/kg;CCC值分别为2.00×10-3 mg/kg、0.18 mg/kg和2.00×10-3 mg/kg。(2)GCW对有机污染场地的修复甲苯、MTBE和BDE-209在砂土中的吸附分别符合Langmiur等温吸附、Linear等温吸附和Freundlich等温吸附;吸附系数分别为4.45×10-2 m3/kg、3.06×10-3 m3/kg和1.71×10-2 m3/kg;吸附平衡时间分别为24 h、24 h和48 h。搭建GCW模拟装置对砂土和含水层中的目标污染物进行修复,最佳运行条件为:曝气量400 L/h、抽提量72 L/h、最佳运行时间15 h。含水层中甲苯和MTBE的平均去除率分别为92.3%和77.3%;土壤中的最高去除率分别可达95.4%和93.8%。但单一GCW技术对BDE-209的修复效果却不明显。(3)电强化地下水循环井(EK-GCW)对有机污染场地的修复EK-GCW运行15 h后含水层中MTBE的平均去除率可达93.1%,最高去除率可达97.2%,比GCW单独运行时分别提高了12.1%和11.7%,拖尾浓度由113.50 mg/L降低到34.50 mg/L,小于CMC值,可达到修复目标。运行40 h后,BDE-209的去除率达74.3%,其中最高去除率为94.2%(D2处),大部分BDE-209被脱溴矿化;C1、C4和C6取样口处砂土中BDE-209的去除率分别为89.4%、80.4%和79.6%。相同运行时间下EK-GCW修复复合污染中各有机物去除速率低于单一污染,但最终修复效果接近一致。(4)强化自然衰减对修复效果的影响将EK与GCW联合可有效去除土壤和含水层中的BDE-209,且使含水层中甲苯和MTBE达到修复目标值,但拖尾浓度较高。因此通过GCW间歇曝气,初步探讨微生物对含水层中甲苯、MTBE和BDE-209去除效果的影响。间歇曝气7 d后,甲苯、MTBE和BDE-209的拖尾浓度分别由4.02 mg/L、32.72 mg/L和6.27 mg/L降至1.10 mg/L、10.45 mg/L和4.24 mg/L。其中甲苯和MTBE在含水层中的平均浓度远低于CMC。但BDE-209的平均浓度与CMC相比较高,后期可考虑通过接种好氧微生物菌种等方式以达到修复效果目标。实验结果表明:将EK与GCW联合,可有效提高MTBE在砂土和地下水中的去除效率;并对BDE-209具有良好的修复效果,有效的拓宽了GCW的修复范围。通过间歇曝气强化自然衰减可有效降低目标污染物的拖尾浓度。因此,对于甲苯等易挥发性有机物,可采用GCW连续曝气与间歇曝气相结合以达到修复目标;对于MTBE等亲水性较强的挥发性有机物,在严重污染期采用GCW单独曝气、修复中期运用EK-GCW联合修复、修复后期通过间歇曝气实现对目标污染物的有效去除;针对BDE-209等持久性有机污染物可采用EK-GCW与接种好氧微生物菌种等强化自然衰减相联合以达到修复目标。